| 标题 | ＰＨＣ桩上浮原因及预防措施 |
| 范文 | 鲍昭强 摘要：由于PHC桩具有承载力高、造价低、适应性强、规模化生产等众多优点，因此，近些年来在房建工程的基础处理中得到了广泛的应用。但在施工过程中，个别已经打入到规定深度的管桩总会不可避免地存在上浮现象，给房建工程的总体质量及计划工期带来了一定程度的负面影响。因此，本文通过借助深圳市某大型公共建筑工程一例，对PHC桩的上浮原因及一些常见预防措施提出了个人的看法及见解，以供各位业内同行参考借鉴。 关键词：PHC桩；上浮原因；预防措施 该实例工程为框架结构，总建筑面积为43500m2，柱距为12～15m，基础采用PHC500型高强预应力混凝土管桩，桩径φ500，总桩数1180根，单桩设计承载力特征值N=2800KN，平均入土深度29.0m，持力层为强风化花岗岩，持力层土的极限端阻力特征值qpk=6000kPa。施工采用锤击打入法，两台桩机分两个作业区域同时从中心往两侧开始施工。在打桩过程中，个别部位的管桩上浮程度明显，整个工作面上升约20～40cm左右。经随机抽验5根桩，测验承载力均无法满足设计要求，对此，为确保基础质量，及时找出造成管桩上浮原因，我们对以上存在的上浮问题进行了以下分析，并有针对性地提出了一些的技术预防措施。 1 上浮原因分析 管桩上浮主要原因是挤土效应。由于挤土效应一方面对松填土有挤密作用，可提高地基承载力，但对压实土在挤密的同时，造成桩身上浮、移位和地面隆起，影响桩的承载力。对饱和软土的挤土桩，在桩基施工后因孔隙水压力消散、土层再固结沉降产生桩的负摩擦力亦会引起桩承载力的下降和桩基沉降的增大。经分析认为，桩承载力下降的主要原因是桩身上浮所引起，但不排除桩底发生疏松和涌桩等原因。 1.1 冲孔灌砂的影响 根据勘察资料，场地为填海区，地下水丰富，与海水联动，填土下存在砂层和淤泥，不适宜采用钻孔灌注桩，也不适宜采用天然地基或复合地基，如采用预制桩，则南部夹有大块石，要穿过厚约18m的填石，施工困难。因此设计在南部采用先冲孔灌砂，再打预应力管桩。这样就不需考虑不同基础型式之间的差异沉降，但由于冲孔灌砂数量多，因此需排开更多的地下空间，大量的砂才能冲入孔中，同时在砂孔中打桩，进桩较困难，容易打破桩头，加剧了场地的隆起。 1.2 测量误差 由于仪器、操作、读数等原因，所测数据存在测量误差。本工程主要是测点没有固定，由于施工原因，管桩顶面很难在一个水平上，因而桩顶每一点标高不一致，如果先后两次测点不再同一点，就出现了不同的标高。为了测得比较准确的数据，在桩顶作出标志。 2 常规处理措施 2.1 确定处理方案 全部桩打完后，重新测量，发现绝大部分桩存在上浮现象，而且有的上浮很厉害，最大的达56mm。根据本工程情况，桩数较多，场地存在密实度较大的砂层，部分桩头在收锤后接近极限荷载或出现轻微裂缝，如果继续采用锤击法，将可能打坏管桩，因此最后确定采用静压处理方案进行处理。 2.2 确定静压参数 为了获得比较详细的试验数据，并具有可比性，选取不同区域两根桩作试验对比，确定上浮较大的1#桩和2#桩两根桩进行静压试验。终压力值均为采用6000KN，其中1#桩桩长29.5m，上浮35mm，压入40mm，2#桩桩长32.5m，上浮46mm，压入55mm。一周后，做静载试验，承载能力满足设计要求。根据静载试验曲线，终压力值确定为6000KN，比较合适。 2.3 多次静压处理 除作过静载试验的5根桩外，所有桩均按照确定的静压参数作静压处理，以彻底消除上浮。场区采用一台静压桩机施工，静压前，将露出地面的桩头全部锯掉，入土较深的桩先接桩处理，施工顺序是从中心开始分区域对称进行，严格监控终压力值不超过6000KN，施工过程中详细做好施工记录。 施工完毕，再全部重新测量桩顶标高，与静压前测量的桩顶标高相比较，绝大部分桩已消除上浮。但还有部分桩上浮未彻底消除，上浮的高度较小，最多的为15mm，大多在1～10mm之间。经过分析认为，静压处理有明显的效果，上浮高度在10mm以下的可不作处理，仅对上浮高度在10mm以上的进行补压。 3 预防措施 3.1 优选桩型及施工方法 首先应从设计方面把关，对沿海填土区，特别是新近填土区又经过强夯或碾压处理，应尽量避免采用高密度、大管径的预应力管桩，优先采用其他桩型，如钻孔灌注桩、冲孔灌注桩及筒桩等。对于管桩也应优先采用静压法，以减小施工振动对周围管桩的影响。 3.2 严格控制压桩顺序 在软土地基施工较密集的群桩时，沉桩次序不当，很容易使桩向一侧挤压造成位移或涌起。对群桩承台应考虑压桩时的挤土效应．不同深度的桩基应先深后浅、先大后小、先长后短。同一单体建筑，一般要求先施压场地中央的桩，后施压周边桩，当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施压。 同时要求施工顺序从中心承台开始，按梅花形跳承台进行，即纵、横轴线承台两个方向均要隔一个承台，才能进行下一个承台静压，同时要求任意一个承台与相邻的前后左右承台的静压时间至少间隔七天以上，以最大限度地减少相邻承台之间的相互影响。沉桩期间不得开挖基坑，一般宜间隔14d，待孔隙压力基本消散后再开挖。 3.3 适当加大压桩终压力值 压桩终压力的选用一般以两倍的管桩单桩竖向承载力设计值作为参考值，但施工中的压桩终压力可适当加大。因为施工中的压桩终压力是根据在施工瞬间荷载（终压力作用时间只是终压控制贯入度的瞬间）作用下有土体侧向约束的情况来确定的。在施工中应定期检查压桩的终压力是否达到预定值或超出极限值，以确保每一根桩达到设计要求且不致压坏。 3.4 适当扩大监测范围 根据设计要求，管桩施工过程中，应随时对桩机周围5m范围内的成桩进行桩顶标高监测，以随时发现问题，随时解决。根据我们的经验，新近填土又经过强夯或碾压处理的沿海填土区，其桩机影响范围与填土厚度存在一定量的关系。本工程开始按照设计要求监测桩机周围5m范围内的成桩，监测过程中发现，桩机周围10m左右范围内的成桩均受到影响，而本工程平均填土厚度约11m左右。 4 结束语： 综上所述，为有效避免PHC桩在施打过程中出现的上浮情况，本人认为，除了应做好以上相关要求及预防措施的落实贯彻外，同时还应做好对以下几项内容的控制： 4.1 沉桩过程的资料控制 对于管桩上浮方面，主要需随时监测并记录每根桩的桩顶标高，认真做好原始资料的统计及汇总工作，必要时需绘出每根桩的桩顶标高随时间而变化的曲线，或绘出每根桩与桩机距离变化的曲线。认真分析曲线变化，找出影响桩顶标高的关键因素，从而指导下一步的施工。 4.2 大面积群桩建议抽桩复压 管桩全部沉桩或锤击到位后，不管有无上浮，为确保桩底不发生疏松和涌桩，对于大面积群桩，须抽取一定数量的桩进行复压，压桩力可减至静载荷试验值。需复压的桩主要是指单桩承台、桩数多的承台、单桩承载力比较大的承台以及地质条件相对复杂的承台等。 4.3 相邻承台沉桩应错开一定时间 由于一般桩机影响范围与填土厚度相关，但不宜小于5m，相邻两个承台施工应避开这个受影响的区域。因此沉桩顺序除了遵守一般规定外，对于新近压实的沿海填土区，相邻两个承台施工的时间间隔应错开七天以上，确保桩周土壤颗粒应力消散。 参考文献 [1]预应力混凝土管桩基础技术规程.DBJ/T15- 22-98. [2]中华人民共和国标准，《建筑地基处理规范》（GBJ7-89），北京，中国建筑出版社. |
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